[發明專利]一種水溶性磷礦粉及其制備方法

有效

• 申請號: 201410326444.4
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN104058797A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 陳慶;李紫薇;張芝媛
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C05B17/00
• 分類號: C05B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及磷礦粉的深加工領域，具體涉及一種可用于水溶肥的水溶性的磷礦粉。

背景技術

礦產是人類賴以生存和發展的物質基礎，是經濟社會可持續發展的重要物質保障，而其中磷礦更是我國重要的戰略資源。我國的磷礦資源豐而不富，中低品位磷礦較多，在磷礦的礦石質量和可選性方面差異較大。隨著資源的不斷開發利用，富磷礦和易選磷礦資源越來越少，而對于中低品位的磷礦的選礦工藝卻受到阻礙。

低品位磷礦中除了含有10%左右的磷元素外，還含有鉀、鈣、鎂、鐵等元素，這些元素如鉀、鎂、鐵等含量較少，很難提取，但卻被作物利用，促進作物生長。我國是農業大國，人口眾多，為了增加糧食產量，有效的手段之一就是借助于施肥，其中肥料主要為氮肥、磷肥和鉀肥。我國的磷肥主要是以磷礦為原料，用于農業主要有化學加工成化學磷肥和直接使用這兩種方法。化學加工磷肥所需的磷礦一般為中高品位磷礦，低品位磷礦中磷提取工藝受到限制；直接作為磷肥施用一種比較經濟的廉價磷源，主要成分是磷酸鈣，但其水溶性差，在土壤中磷的釋放量低，施入土壤后作物難以吸收，降低了其利用率。因此如何高效利用磷礦石尤其是低品位磷礦石，增加其水溶性及磷的釋放效果，是當前研究的熱點。

中國發明專利公開號CN103755498A公開了一種水溶性礦物肥及其制備方法，該礦物肥是將礦物超細化后與肥料混合；公開號CN102321485A公開了一種改性磷礦粉復合保水劑及其制備方法，該復合保水劑是將磷礦粉與水溶性聚合物進行交聯接枝反應而得。以上專利技術均是將磷礦粉化學改性后與其他物質共混，制得復合肥或混合使用，工藝流程復雜，生產成本較高，由于未對磷礦粉進行處理，其磷的釋放效果不理想，有效率磷含量降低，降低了磷的利用率。

中國發明專利公開號CN1098080公開了一種生物活性復合磷肥制作方法，公開號CN101638341公開了一種緩釋腐殖酸多元復混磷生物有機肥的生產方法。以上專利技術是利用生物發酵的方法，將磷礦粉與含有微生物的物質混合發酵，在微生物的作用下，使磷礦粉中的磷釋放出來。但在使用過程中該類生物肥易發出難聞氣味，使操作環境惡劣，生產過程所用時間較長，且微生物分解具有一定的不穩定性，不適合大規模工業生產。

中國發明專利公開號CN103524208A公開了一種水不溶固體微米粉體的用途，該固體微米粉體是將磷礦與其他礦物質共混，再微細化為較小粒徑的粉體顆粒后直接使用。該固體微米粉體為不溶性物質，限制了其使用范圍，且肥料的釋放量率低，植物吸收速率慢。

中國發明專利公開號CN85102311公開了一種用磷、鉀礦石制造磷酸鉀鹽、公開號CN1045388公開了一種由氯化鉀在低溫下制造磷酸鉀及氮磷鉀肥料的方法.。以上專利技術是將磷礦等物質經酸處理等過程，變成可溶磷酸鹽，屬于化學提取方法，對低品位磷礦提取技術與生產設備要求高，危險性大，且易對環境造成污染。

綜上所述，我國的用于農業的磷礦粉主要是通過對磷礦粉進行化學提取，細化，吸附改性等工藝處理，化學提取能夠得到水溶性較好的磷肥產品，但是其工藝條件復雜，且生產過程中易對環境造成污染；細化、吸附改性工藝較簡單，但磷的釋放率低，釋放時間長，植物在一定生長期內不能很好的利用磷元素，降低了磷礦的利用率。

發明內容

本發明針對上述現有用于農業的磷礦粉處理技術中存在的不足與缺陷，提供一種水溶性磷礦粉。該水溶性磷礦粉是以低品位磷礦為原料，對磷礦進行超細化處理，使其顆粒粒徑≤10μm，再利用紫外光對其進行多孔處理，制成孔徑為18-25nm的多孔結構，再利用改性劑對其進行親水改性處理，使其表現出很好的水溶性，加入分散劑，使其在水中表現出良好的分散性。該水溶性磷礦粉為多孔結構，且顆粒粒度小，能有效增大顆粒的比表面積，提高礦物元素的溶解量和溶解速率。施用于土壤中能和土壤中微生物充分接觸，加快磷的分解速度，快速釋放出磷礦中的磷，明顯增大有效磷的含量，促進作物生長，且磷礦粉中的其他中微量元素也能很好的溶解，被作物吸收利用，提高作物的產品品質。

本發明進一步提供了一種水溶性磷礦粉的制備方法，該方法是通過氣相等離子體法將磷礦粉細化成粒徑≤10μm的顆粒，再用Nd：YAG激光鉆孔方法進行對其進行多孔處理，在加入改性劑進行親水性改性，使顆粒表現出水溶性和分散性，獲得一種磷元素高溶出率的多孔微粒結構的水溶性磷礦粉。

本發明一種水溶性磷礦粉，其特征在于其顆粒粒徑≤10μm，其顆粒呈多孔狀，孔徑18~25nm，開孔率為30%~50,%，孔隙為15~35nm，其中各組分配比按重量份為：

磷礦粉：90~100份，